النشاط الإشعاعي Radioactivity

في العام 1895 م لاحظ العالم الفيزيائي الألماني ويليام رونتجن أن خروج أشعة المهبط واصطدامها بالزجاج والصفائح الفلزية قد سبب خروج أشعة غريبة. وقد كان وجه الغرابة في هذه الأشعة عالية الطاقة أنها كانت ذات قدرة عالية على النفاذ حتى أنها أثرت في الألواح الفوتوغرافية الموجودة داخل أغلفتها. هذه الأشعة لم تتأثر بفعل المجالين الكهربي والمغناطيس الخارجيين كما في أشعة المهبط مما دل على أنها إشعاعات كهرومغناطيسية وليست جسيمات مشحونة. وقد أطلق رونتجن عليها اسم اشعة x أي المجهولة أو الغريبة إذ أن طبيعتها لم تكن معروفة.

بعد ذلك قام العالم الفرنسي انطون بيكريل بدراسة خواص التألق الفلوريسيني للمواد ومن خلال دراسته هذه وبمحض الصدفة وجد أن تعريض الألواح الفوتوغرافية المغلفة بأغلفة سميكة إلى مركبات اليورانيوم أدى إلى فساد هذه الألواح بسبب تكون بقع معتمة. هذه الظاهرة حدثت بدون أي مؤشر خارجي. وقد لاحظ أيضا أن هذا النوع من الاشعاعات يشبه الأشعة السينية من ناحية أنها مثلها تحمل طاقة عالية جدا. ولكنها تختلف عنها في كونها تصدر تلقائيا من مركبات اليورانيوم. وقد اقترحت ماري كيوري احدى تلميذات بيكريل اسم النشاط الاشعاعي radioactivity لوصف ظاهرة الانبعاث التلقائي الذي وجد أنه يتضمن جسيمات واشعاعات. ومنذ ذلك الحين أصبح من المتعارف عليه أن يسمى أي عنصر يطلق الاشعاعات بصورة تلقائية باسم العنصر المشع radioactive element.

وقد بينت دراسات بيكريل وجود ثلاث أنواع من الاشعاعات ناتجة عن انحلال العنصر المشع (اليورانيوم على سبيل المثال) يبين الشكل 2 . 6 أن اثنين من هذه الاشعاعات ينحرف بفعل مجال كهربي خارجي حين يؤثر عليها. بالنسبة لأشعة ألفا (a) Alpha rays تتكون من جسيمات تحمل شحنتين موجبتين وتسمى جسيمات ألفا، وقد وجد أنها تنحرف بفعل مجال كهربي ناحية القطب السالب. أما أشعة بيتا  Beta rays (b) فهي عبارة عن إلكترونات (ولكنها صادرة من النواة) حيث أنها تنحرف ناحية القطب الموجب والنوع الثالث هي اشعاعات جاما Gamma rays (g) التي هي اشعاعات عالية الطاقة وليست جسيمات ولا تحمل أي شحنات.